Question

На расстоянии r = 1 км друг от друга находятся две одинаковые незаряженные капли воды массой m = 0,1 г. С какой силой станут взаимодействовать капли, если 2% электронов из одной капли переместить в другую? Молярная масса воды μ = 18 г/моль. Ответ запишите в МН с точностью до целых.

Answer 1

Найдем количество электронов, перемещенных из одной капли в другую:

n = 2% * (6,02 * 10^23) * (0,1 г / 18 г/моль) ≈ 6,68 * 10^18

Заряд каждого электрона q = -1,6 * 10^-19 Кл.

Таким образом, заряд, перенесенный из одной капли в другую, равен:

Q = nq ≈ -1,07 * 10^-1 Кл

Запишем закон Кулона для взаимодействия двух точечных зарядов:

F = k * Q1 * Q2 / r^2

где k = 9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2 - постоянная Кулона, Q1 и Q2 - заряды капель, r - расстояние между ними.

Так как капли незаряжены до перемещения электронов, то заряд каждой капли после перемещения будет равен Q/2.

Подставим значения и найдем силу взаимодействия:

F = 9 * 10^9 * (-1,07 * 10^-1 / 2)^2 / (1000 м)^2 ≈ -0,24 МН

Ответ: силой взаимодействия будет притяжение с силой около 0,24 МН (с точностью до целых).